【生物】DNA的结构-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2.pptx

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1、第第2 2节节 DNA DNA的结构的结构55 问题探讨问题探讨 坐落于北京中关村高科技园区的坐落于北京中关村高科技园区的DNADNA雕塑，以它简洁而独特的双螺旋造雕塑，以它简洁而独特的双螺旋造型吸引着过往行人。你知道为什么将型吸引着过往行人。你知道为什么将它作为高科技的它作为高科技的标志标志吗？吗？DNADNA双螺旋结构的发现是双螺旋结构的发现是2020世纪最为重大的科学发现之一，和相对论、世纪最为重大的科学发现之一，和相对论、量子力学一起被誉为量子力学一起被誉为2020世纪最重要三大科学发现。世纪最重要三大科学发现。那么那么DNADNA分子的空间结构具体是什么样子的呢？分子的空间结构具体是

2、什么样子的呢？1 1、组成元素？、组成元素？2 2、基本组成单位（单体）？、基本组成单位（单体）？3 3、脱氧核苷酸的种类、脱氧核苷酸的种类(4(4种种)4 4、DNADNA初步水解的产物分别是什么？初步水解的产物分别是什么？5 5、DNADNA彻底水解的产物？彻底水解的产物？6.DNA6.DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？7.DNA7.DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于DNADNA的什么部位？的什么部位？8.DNA8.DNA中的碱基是如何配对的？它们位于中的碱基是如何配对的？它们位于D

3、NADNA的什么部位？的什么部位？1、DNA分子的结构一、DNA分子的结构阅读书本本P50-511、组成元素：C、H、O、N、P脱氧核糖含氮碱基P核苷核苷酸AGCT腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胸腺嘧啶2、基本组成单位（单体）：脱氧核糖核苷酸 1 122334455OO一、DNA分子的结构腺嘌呤腺嘌呤脱氧核苷酸脱氧核苷酸鸟嘌呤鸟嘌呤脱氧核苷酸脱氧核苷酸胞嘧啶胞嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸 胸腺嘧啶胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸A A脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸G G脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸C C脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸T T脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸3 3、脱氧核苷酸的种类、脱氧核苷酸的种类(4(4种种)这4种脱氧核

4、苷酸是如何构成DNA的？4、DNA初步水解的产物分别是什么？5、DNA彻底水解的产物？磷酸、脱氧核糖、含氮碱基脱氧核苷酸脱氧核糖含氮碱基磷酸、14种6种脱氧核苷酸A、G、C、TDNA衍射图谱螺旋A和TG和C双螺旋书本P48-49（1）由条单链按_方式盘旋成结构反向平行反向平行双螺旋双螺旋286、DNA双螺旋结构双螺旋结构细胞质中的DNA是环状的！（原核生物、叶绿体、线粒体）脱氧核糖含氮碱基磷酸每个每个DNA的片段中，游离的磷酸基团有的片段中，游离的磷酸基团有2个个12345106、DNA双螺旋结构双螺旋结构3,5-磷酸二酯键磷酸二酯键3,5-磷酸二酯键磷酸二酯键连接单链中相邻连接单链中相邻2个

5、脱氧核苷酸个脱氧核苷酸7、DNA双螺旋结构双螺旋结构和交替连接，构成基本骨架；(2)外侧：碱基内侧:脱氧核糖(3)碱基互补配对原则 两条链上的碱基通过连接形成；氢键氢键氢键碱基对碱基对碱基对单链中相邻碱基：单链中相邻碱基：通过通过脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖连接连接磷酸碱基配对遵循。碱基互补配对原则腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（C）氢键氢键越多越多，结构越稳定，即含，结构越稳定，即含G、C碱基对比例越大，结构越碱基对比例越大，结构越稳定稳定。氢键关系氢键关系:A=T GC7、DNA双螺旋结构双螺旋结构(4)总结：五种元素五种元素：C、H、O、N、P四种碱基四种碱基：

6、A、T、C、G三种物质：三种物质：两条长链：两条长链：一种螺旋：一种螺旋：规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构磷酸、脱氧核糖、含氮碱基磷酸、脱氧核糖、含氮碱基两条反向平行的脱氧核苷酸链两条反向平行的脱氧核苷酸链1.1.下面是下面是DNADNA的分子的结构模式图，说出图中的分子的结构模式图，说出图中1 11010的名称。的名称。1.1.胞嘧啶胞嘧啶（C C）2.2.腺嘌呤腺嘌呤（A A）3.3.鸟嘌呤鸟嘌呤（G G）4.4.胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T T）5.5.脱氧核糖脱氧核糖6.6.磷酸磷酸7.7.胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸8.8.碱基对碱基对9.9.氢键氢键10.10.一条脱氧核苷酸链的

7、片段一条脱氧核苷酸链的片段巩固练习 书本P52 2 4二二、DNADNA分子的结构特性分子的结构特性 碱基数量的不同，碱基数量的不同，碱基对排列顺序的千变万化碱基对排列顺序的千变万化，构，构成了成了DNADNA分子的多样性。分子的多样性。在生物体内，一个最短在生物体内，一个最短DNADNA分子也大约有分子也大约有40004000个碱基对，碱基个碱基对，碱基对有：对有：ATAT、TATA、GCGC、CGCG。请同学们计算请同学们计算DNADNA分子有多分子有多少种？少种？4 440004000种种 每种每种DNADNA有别于其他有别于其他DNADNA的的特定的碱基排列顺序特定的碱基排列顺序。（D

8、NADNA指纹技术）指纹技术）主链：磷酸与脱氧核糖交替排列稳定不变。主链：磷酸与脱氧核糖交替排列稳定不变。碱基对：严格遵循碱基互补配对原则。碱基对：严格遵循碱基互补配对原则。书P59金P85 例5、例6DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。1 1.稳定性：稳定性：2 2.多样性：多样性：3 3.特异性：特异性：1.1.设设DNADNA一条链一条链为为1 1链，互补链为链，互补链为2 2链。根据链。根据碱基互补配对碱基互补配对原则原则可知：可知：A A1 1=T=T2 2，A A2 2=T=T1 1，G G1 1=C=C2 2，G G2 2=C=C1 1则则在在DNADNA双链

9、双链中：中：A=TA=T，G=CG=CA A1 1T T2 2T T1 1A A2 2G G1 1C C2 2C C1 1G G2 2DNADNA双链双链1 1 2 2二、有关二、有关DNADNA中的碱基计算中的碱基计算A+G=A+G=A+C=A+C=两条链两条链不互补的碱基不互补的碱基之和相等之和相等（A+GA+G）/（A+T+G+CA+T+G+C）=1/21/2规律规律一：一：在在DNADNA双链双链中，任意中，任意两个不互补碱基之和两个不互补碱基之和相等相等，并并为碱基总数的为碱基总数的5050%（1/21/2）T+CT+CT+GT+G例题例题1 1：某：某双链双链DNADNA分子分子中

10、，中，G G占占2323%，求，求A A占多少？占多少？A=50A=50%23%23%=27%=27%书P52 3、金P86 5(嘌呤总数嘌呤总数=嘧啶总数嘧啶总数)金P84 例4、P86 2、6A+TA+TA+T+G+CA+T+G+C=A A2 2+T+T2 2+G+G2 2+C+C2 2A A2 2+T+T2 2=A A1 1+T+T1 1+G+G1 1+C+C1 1A A1 1+T+T1 1=m%m%m%m%2.2.m%m%A A1 1T T2 2T T1 1A A2 2G G1 1C C2 2C C1 1G G2 2DNADNA双链双链1 1 2 2规律规律二：二：两两条链中互补碱基和

11、与两条链碱基总条链中互补碱基和与两条链碱基总数之数之比，与比，与任意一条链的这种任意一条链的这种比值相等比值相等。若（若（A A1 1+G+G1 1）/（T T1 1+C+C1 1）=a=a，规律规律三：三：在在已知链与互补链已知链与互补链之间（之间（A+GA+G）/（T+CT+C）互互为为倒数，在倒数，在整整个个DNADNA分子分子中（中（A+GA+G）/（T+CT+C）比值）比值为为1 11/1/a a3.3.则（则（A A2 2+G+G2 2）/（T T2 2+C+C2 2）=则（则（A+GA+G）/（T+CT+C）=1 17、DNA的一条链中A+G/T+C=2，另一条链中相应的比是-，

12、整个DNA分子中相应的比是-。0.51简记为：配对同侧同 配对异侧为倒数8、DNA分子双螺旋结构中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有2个氢键，胞嘧啶和鸟嘌呤之间有3个氢键，现有四种DNA样品。根据样品中碱基的百分含量判断最有可能来自嗜热菌（生活在高温环境中）的是（）？A.含胸腺嘧啶32%B.含腺嘌呤17%C.含腺嘌呤30%D.含胞嘧啶15%B9、构成双链DNA分子的四种碱基之间的关系，下列哪项因物种而异（）A、（A+C）/（T+G）B、（A+G）/（T+C）C、（A+T）/（G+C）D、A/T 或 G/C C 基因通常是有遗传效应的DNA片段，是DNA的结构单位和功能单位。一个DNA上有许多个基因1 1

13、、基因化学本质、基因化学本质：2 2、基因结构：、基因结构：基因是含有特定遗传信息的脱氧核苷酸序列基因中脱氧核苷酸（碱基对）的排列顺序代表遗传信息基因是决定生物性状的基本单位3 3、基因功能、基因功能：3.43.4 基因通常是有遗传效应的DNADNA片段有些病毒的遗传物质是有些病毒的遗传物质是RNA,RNA,如人类免疫缺陷病毒如人类免疫缺陷病毒(艾滋病病毒艾滋病病毒)、流感病毒等流感病毒等 对这类病毒而言，对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的基因就是有遗传效应的RNARNA片段片段。注意：DNA分子中含有没有遗传效应的片段，这些没有遗传效应的片段不叫基因。基因通常是有遗传基因通常是有遗传基因通

14、常是有遗传基因通常是有遗传效应的效应的效应的效应的DNADNADNADNA片断片断片断片断基因中的脱氧核基因中的脱氧核基因中的脱氧核基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表着苷酸排列顺序代表着苷酸排列顺序代表着苷酸排列顺序代表着遗传信息遗传信息遗传信息遗传信息染色体DNA基因基因脱氧核苷酸染色体是染色体是染色体是染色体是DNADNADNADNA的主要载体的主要载体的主要载体的主要载体每个每个每个每个DNADNADNADNA分子分子分子分子上有许多基因上有许多基因上有许多基因上有许多基因每个基因由许多脱每个基因由许多脱每个基因由许多脱每个基因由许多脱氧核苷酸组成氧核苷酸组成氧核苷酸组成氧核苷酸组成DNADNADNADNA是主要的是主要的是主要的是主要的遗传物质遗传物质遗传物质遗传物质每条染色体上有一每条染色体上有一每条染色体上有一每条染色体上有一个或个或个或个或2 2 2 2个个个个DNADNADNADNA分子分子分子分子4 4、基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸之间的关系金P64 例1-4